Mathematica es un programa utilizado en áreas científicas, de ingeniería, matemáticas y áreas computacionales. Originalmente fue concebido por Stephen Wolfram, quien continúa siendo el líder del grupo de matemáticos y programadores que desarrollan el producto en Wolfram Research, compañía ubicada en Champaign, Illinois. Comúnmente considerado como un sistema de álgebra computacional, Mathematica es también un poderoso lenguaje de programación de propósito general.
La primera versión de Mathematica se puso a la venta en 1988. La versión 9, fue lanzada el 28 de noviembre del 2012, se encuentra disponible para una gran variedad de sistemas operativos.
Mathematica se divide en 2 partes, el "kernel" o núcleo (en informática) que desempeña los cálculos. Y el "front end" o interfaz, que despliega los resultados y permite al usuario interactuar con el núcleo como si fuera un documento. En la comunicación entre el kernel y la interfaz (o cualquier otro cliente) Mathematica usa el protocolo MathLink, a menudo sobre una red. Es posible que diferentes interfaces se conecten al mismo núcleo, y también que una interfaz se conecte a varios núcleos.
A diferencia de otros sistemas de álgebra computacional, por ejemplo Maxima o Maple, Mathematica intenta usar las reglas de transformación que conoce en cada momento tanto como sea posible, tratando de alcanzar un punto estable.
El lenguaje de programación de Mathematica está basado en re-escritura de términos (que se identifica también como computación simbólica), y soporta el uso de programación funcional y de procedimientos (aunque en general, la programación funcional es más eficiente). Está implementado en una variante del Lenguaje de programación C orientado a objetos, pero el grueso del extenso código de librerías está en realidad escrito en el lenguaje Mathematica, que puede ser usado para extender el sistema algebraico. Usualmente, nuevo código puede ser añadido en forma de paquetes de Mathematica, como los archivos de texto escrito en el lenguaje de Mathematica.
Algunas de las características de Mathematica incluyen:1
- Bibliotecas de funciones elementales y especiales para matemáticas.
- Herramientas de visualización de datos en 2D y 3D.
- Matrices y manipulación de datos, así como soporte de matrices tipo "sparse".
- Capacidad de solucionar sistemas de ecuaciones, ya sea ordinarias, parciales o diferenciales, así como relaciones de recurrencia y algebraicas en general.
- Herramientas numéricas y simbólicas para cálculo de variable continua o discreta.
- Estadística multivariable.
- Restringida y no restringida optimización de local y global.
- Lenguaje de programación que soporta programación funcional.
- Un kit de herramientas para añadir interfaces de usuario para cálculos y aplicaciones.
- Herramientas para procesamiento de imágenes.
- Herramientas de análisis y visualización.
- Minería de datos, como análisis de clústeres, alineamiento de secuencias, y "pattern matching".
- Bibliotecas de funciones para teoría de números.
- Transformaciones de integrales continuas y discretas.
- Capacidades de importación y exportación de información de datos, imágenes, video y sonido, así como otros formatos biomédicos y de intercambio de documentos en general.
- Una colección de bases de datos incluidas de matemáticas, ciencia e información socio económica (astronomía, diccionarios, clima, poliedros, países, instrumentos financieros, componentes químicos, el genoma humano, entre otros).
- Soporte para variable compleja, aritmética de precisión infinita y computación simbólica para todas las funciones incluidas.
- Interfaz de tipo documento que permite la reutilización de entradas y salidas previas, incluidas gráficas y anotaciones de texto.
- Funcionalidad como procesador de palabras técnico (cuaderno de notas), incluyendo un editor de fórmulas.
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